કમ્પાઉન્ડ માઇક્રોસ્કોપ - સમસ્યાઓ અને ઉકેલો

કમ્પાઉન્ડ માઇક્રોસ્કોપ - સમસ્યાઓ અને ઉકેલો

1.

ઉપરોક્ત આકૃતિના આધારે, એકંદર વિસ્તૃતીકરણ કેટલું છે? ધારો કે એક સામાન્ય આંખ છે, તો નજીકનું બિંદુ (N) = 25 સેમી.

જાણીતા:

ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ (f _o ) ની ફોકલ લંબાઈ = 2 સેમી

પદાર્થ અને પદાર્થ લેન્સ વચ્ચેનું અંતર (d _o ) = 2.2 સેમી

સામાન્ય આંખનું નજીકનું બિંદુ (N) = 25 સે.મી.

આઈપીસ લેન્સની ફોકલ લંબાઈ (f _e ) = 25 સેમી

ઇચ્છિત: એકંદર વિસ્તૃતીકરણ (M)

ઉકેલો:

જો અંતિમ છબી અનંતતામાં આઇપીસ લેન્સ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, તો આંખ આરામ કરે છે. જો અંતિમ છબી અનંતતામાં ન હોય તો આંખ આરામ કરતી નથી.

ઉપરોક્ત આકૃતિના આધારે, વર્ચ્યુઅલ છબીનું અંતર આઇપીસ લેન્સ દ્વારા અનંત પર રચાય છે. અંતિમ છબી અનંત પર જેથી આંખ આરામ કરે.

_{સૌપ્રથમ, ઑબ્જેક્ટિવ લેન્સ (d o} ') થી છબીનું અંતર ગણતરી કરો . ઑબ્જેક્ટિવ લેન્સ એ કન્વર્જિંગ લેન્સ છે જેથી કન્વર્જિંગ લેન્સના સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને છબીનું અંતર ગણવામાં આવે.

કન્વર્જિંગ લેન્સની ફોકલ લંબાઈ ધન છે.

૧/દિવસ _o ' = ૧/ફો _– ૧/દિવસ _o = ૧/૨ – ૧ / ૨.૨ = ૧૧ / ૨૨ – ૧૦/૨૨ = ૧/૨૨

d _o ' = 22/1 = 22 સે.મી.

માઇક્રોસ્કોપનું એકંદર વિસ્તરણ :

2.

ઉપરોક્ત આકૃતિના આધારે, માઇક્રોસ્કોપના ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ અને આઇપીસ લેન્સ વચ્ચેનું અંતર કેટલું છે?

ઉકેલો:

માઈક્રોસ્કોપમાં ઓબ્જેક્ટિવ અને આઈપીસ (ઓક્યુલર) બંને લેન્સ હોય છે. માઈક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ ખૂબ નજીકની વસ્તુઓ જોવા માટે થાય છે. ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ દ્વારા બનેલી છબી વાસ્તવિક છબી છે. આઈપીસ લેન્સ દ્વારા છબીને ખૂબ મોટી વર્ચ્યુઅલ છબીમાં વિસ્તૃત કરવામાં આવે છે.

જાણીતા:

ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સની ફોકલ લંબાઈ (f _o ) = 1.8 સેમી (ફોકલ લંબાઈ ધન છે કારણ કે ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ કન્વર્જિંગ લેન્સ છે)

આઈપીસ લેન્સની ફોકલ લંબાઈ (f _e ) = 6 સેમી (ફોકલ લંબાઈ ધન છે કારણ કે ઓક્યુલર લેન્સ કન્વર્જિંગ લેન્સ છે)

પદાર્થ અને પદાર્થ લેન્સ વચ્ચેનું અંતર (d _o ) = 2 સેમી (વત્તા ચિહ્ન દર્શાવે છે કે છબી વાસ્તવિક છે)

ઇચ્છિત: ઑબ્જેક્ટિવ લેન્સ અને આઇપીસ લેન્સ વચ્ચેનું અંતર (માઈક્રોસ્કોપની લંબાઈ = d)

ઉકેલો:

છબી અને ઉદ્દેશ્ય લેન્સ વચ્ચેનું અંતર ( d _o ') :

૧/દિવસ ₊ ૧/દિવસ _ઓ ' = ૧/ _ફો

૧/દિવસ _o ' = ૧/દિવસ _o – ૧/દિવસ _o

૧/દિવસ _o ' = ૧ / ૧.૮ – ૧/૨ = ૧૦/૧૮ – ૯/૧૮ = ૧/૧૮

ડી _ઓ ' = 18 સે.મી.

ઉપરની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, આઇપીસ લેન્સના કેન્દ્રબિંદુ પર સ્થિત ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ દ્વારા વાસ્તવિક છબી બનાવવામાં આવે છે.

ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ અને ઓક્યુલર લેન્સ વચ્ચેનું અંતર:

l = d _o ' + f _e = 18 સેમી + 6 સેમી = 24 સેમી

3.

પદાર્થ અને ઉદ્દેશ્ય લેન્સ વચ્ચેનું અંતર 1.1 સેમી છે, ઉદ્દેશ્ય લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ 1 સેમી છે અને આંખના લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ 5 સેમી છે. માઇક્રોસ્કોપનું એકંદર વિસ્તરણ કેટલું છે?

જાણીતા:

પદાર્થ અને પદાર્થ લેન્સ વચ્ચેનું અંતર (d _o ) = 1.1 સેમી

ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સની ફોકલ લંબાઈ (f _o ) = 1 સેમી (ફોકલ લંબાઈ ધન છે કારણ કે ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ કન્વર્જિંગ લેન્સ છે)

ઓક્યુલર લેન્સની ફોકલ લંબાઈ (f _e ) = 5 સેમી (ઓક્યુલર લેન્સ કન્વર્જિંગ લેન્સ હોવાથી ફોકલ લંબાઈ ધન છે)

ઇચ્છિત: એકંદર વિસ્તૃતીકરણ (M)

ઉકેલો:

માઇક્રોસ્કોપનું એકંદર મેગ્નિફિકેશન એ આઇપીસ લેન્સના કોણીય મેગ્નિફિકેશન (M _{e ) ના મેગ્નિફિકેશન (m o} ) ના મેગ્નિફિકેશનનું ઉત્પાદન છે.

ઑબ્જેક્ટિવ લેન્સનું મેગ્નિફિકેશન:

ઑબ્જેક્ટિવ લેન્સ (m _ob ) ના રેખીય વિસ્તૃતીકરણનું સમીકરણ :

m _o = h _o '/h _o = d _o '/d o ₌ (l – f _e )/d _o

જ્યાં

h _o ' = ઑબ્જેક્ટિવ લેન્સ દ્વારા રચાયેલી છબીની ઊંચાઈ

h _o = વસ્તુની ઊંચાઈ

d _o ' = ઑબ્જેક્ટિવ લેન્સ અને ઑબ્જેક્ટિવ લેન્સ દ્વારા રચાયેલી વાસ્તવિક છબી વચ્ચેનું અંતર

d _o = પદાર્થ અને ઉદ્દેશ્ય લેન્સ વચ્ચેનું અંતર

f _e = આંખના લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ

l = માઇક્રોસ્કોપની લંબાઈ = બે લેન્સ વચ્ચેનું અંતર = ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ દ્વારા રચાયેલી વાસ્તવિક છબી વચ્ચેનું અંતર (d o _' ) + ઓક્યુલર લેન્સની ફોકલ લંબાઈ f _e )

ઑબ્જેક્ટિવ લેન્સ અને ઑબ્જેક્ટિવ લેન્સ ( d _o ') દ્વારા રચાયેલી વાસ્તવિક છબી વચ્ચેનું અંતર :

પ્રથમ, વાસ્તવિક છબી અને ઉદ્દેશ્ય લેન્સ વચ્ચેનું અંતર નક્કી કરો:

૧/દિવસ ₊ ૧/દિવસ _ઓ ' = ૧/ _ફો

૧/દિવસ _o ' = ૧/દિવસ _o – ૧/દિવસ _o

૧/દિવસ _o ' = ૧/૧ – ૧ / ૧.૧ = ૧૧/૧૧ – ૧૦/૧૧ = ૧/૧૧

ડી _ઓ ' = 11 સે.મી.

ઉપરની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, ઑબ્જેક્ટિવ લેન્સ દ્વારા રચાયેલી વાસ્તવિક છબી આંખના કેન્દ્રબિંદુ પર છે.

ઑબ્જેક્ટિવ લેન્સનું મેગ્નિફિકેશન:

મી _ઓ = ડી _ઓ ' / ડી _ઓ = ૧૧ સેમી / ૧.૧ સેમી = ૧૦

આંખના લેન્સનું વિસ્તરણ:

જો આંખ આરામ કરે છે, તો આંખના લેન્સનું વિસ્તરણ (M _e ) :

એમ _ઇ = એન / એફ _ઇ

જ્યાં

N = આંખનો નજીકનો બિંદુ (25 સે.મી.)

f _e = આંખના લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ = 5 સેમી

ઓક્યુલર લેન્સનું કોણીય વિસ્તરણ (M _e ) :

મી _ઇ = એન / એફ _ઇ = 25 સેમી / 5 સેમી = 5

માઇક્રોસ્કોપનું એકંદર વિસ્તરણ:

મ = મો _x મ _ઈ = ૧૦ x ૫ = ૫૦

4.

માઇક્રોસ્કોપના ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ અને ઓક્યુલર લેન્સ વચ્ચેનું અંતર.

જાણીતા:

પદાર્થ અને ઉદ્દેશ્ય લેન્સ વચ્ચેનું અંતર (d _o ) = 2 સેમી

ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ (f _o ) ની ફોકલ લંબાઈ = 1.8 સેમી

વાસ્તવિક છબી અને આંખના લેન્સ વચ્ચેનું અંતર (d _e ) = 6 સેમી

ઓક્યુલર લેન્સની ફોકલ લંબાઈ (f _e ) = 6 સેમી

જોઈએ છે: ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ અને ઓક્યુલર લેન્સ વચ્ચેનું અંતર (માઈક્રોસ્કોપની લંબાઈ)

ઉકેલો:

જો આંખ હળવા હોય, તો ઓક્યુલર લેન્સ દ્વારા રચાયેલી અંતિમ છબી અનંત હોય છે. જો ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ દ્વારા રચાયેલી વાસ્તવિક છબી ઓક્યુલર લેન્સના કેન્દ્રબિંદુ પર હોય તો અંતિમ છબી અનંત હોય છે.

ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ અને ઓક્યુલર લેન્સ (l) વચ્ચેનું અંતર = ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ (d o _' ) દ્વારા રચાયેલી વાસ્તવિક છબી વચ્ચેનું અંતર + ઓક્યુલર લેન્સની ફોકલ લંબાઈ (f _e ).

વાસ્તવિક છબી અને ઉદ્દેશ્ય લેન્સ વચ્ચેનું અંતર (d _o '):

૧/દિવસ ₊ ૧/દિવસ _ઓ ' = ૧/ _ફો

૧/દિવસ _o ' = ૧/દિવસ _o – ૧/દિવસ _o

૧/દિવસ ₌ ૧ / ૧.૮ – ૧/૨

૧/દિવસ ₌ ૧૦/૧૮ – ૯/૧૮ = ૧/૧૮

ડી _ઓ ' = 18 સે.મી.

ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ અને ઓક્યુલર લેન્સ વચ્ચેનું અંતર (માઈક્રોસ્કોપની લંબાઈ):

l = d _o ' + f _e

l = 18 સેમી + 6 સેમી

l = 24 સેમી

1. કમ્પાઉન્ડ માઇક્રોસ્કોપ શું છે?
   • જવાબ: કમ્પાઉન્ડ માઈક્રોસ્કોપ એ એક ઓપ્ટિકલ સાધન છે જે નાની વસ્તુઓને મોટું કરવા માટે બહુવિધ લેન્સનો ઉપયોગ કરે છે, જેનાથી દર્શક એવી વિગતોનું અવલોકન કરી શકે છે જે નરી આંખે જોઈ શકાતી નથી.
2. સંયોજન માઈક્રોસ્કોપ સાદા માઈક્રોસ્કોપથી કેવી રીતે અલગ પડે છે?
   • જવાબ: એક સરળ માઈક્રોસ્કોપ મેગ્નિફિકેશન માટે ફક્ત એક લેન્સનો ઉપયોગ કરે છે (જેમ કે મેગ્નિફાઈંગ ગ્લાસ), જ્યારે કમ્પાઉન્ડ માઈક્રોસ્કોપ બે લેન્સનો ઉપયોગ કરે છે - નમૂનાની નજીકનો ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ અને આઈપીસ લેન્સ જેના દ્વારા દર્શક જુએ છે.
3. સંયોજન સૂક્ષ્મદર્શક યંત્રના મુખ્ય ભાગો કયા છે અને તેમના કાર્યો શું છે?
   • જવાબ: પ્રાથમિક ભાગોમાં શામેલ છે:
     • ઉદ્દેશ્ય લેન્સ: આ લેન્સની શ્રેણી છે જેમાં નમૂનાની સૌથી નજીક વિવિધ મેગ્નિફિકેશન મૂકવામાં આવ્યા છે.
     • આઈપીસ (ઓક્યુલર) લેન્સ: આ તે લેન્સ છે જેના દ્વારા દર્શક જુએ છે.
     • સ્ટેજ: સપાટ પ્લેટફોર્મ જ્યાં નમૂનો મૂકવામાં આવે છે.
     • કન્ડેન્સર: નમૂના પર પ્રકાશ કેન્દ્રિત કરે છે.
     • પ્રકાશક/પ્રકાશ સ્ત્રોત: નમૂના જોવા માટે પ્રકાશ પૂરો પાડે છે.
     • બરછટ અને બારીક ફોકસ નોબ્સ: ફોકસ ગોઠવો.
4. સંયોજન સૂક્ષ્મદર્શક યંત્રનું કુલ વિસ્તરણ કેવી રીતે નક્કી થાય છે?
   • જવાબ: કુલ મેગ્નિફિકેશન ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સના મેગ્નિફિકેશનને આઇપીસ લેન્સના મેગ્નિફિકેશન દ્વારા ગુણાકાર કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે.
5. શા માટે ક્યારેક ઉચ્ચ-શક્તિવાળા ઉદ્દેશ્ય લેન્સ સાથે નિમજ્જન તેલનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે?
   • જવાબ: સૂક્ષ્મદર્શક યંત્રનું રિઝોલ્યુશન વધારવા માટે નિમજ્જન તેલનો ઉપયોગ થાય છે. તેમાં કાચ જેટલો જ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ છે, જે પ્રકાશના વિખેરનને ઘટાડે છે અને વધુ પ્રકાશને ઉદ્દેશ્ય લેન્સમાં પ્રવેશવા દે છે.
6. માઇક્રોસ્કોપીમાં "રિઝોલ્યુશન" શબ્દનો અર્થ શું થાય છે?
   • જવાબ: રિઝોલ્યુશન એ માઇક્રોસ્કોપની બે બિંદુઓને સ્પષ્ટ રીતે અલગ પાડવાની ક્ષમતાનો ઉલ્લેખ કરે છે જે એકબીજાની ખૂબ નજીક છે. તે સ્પષ્ટતા અને જોઈ શકાય તેવી વિગતોનું સ્તર વ્યાખ્યાયિત કરે છે.
7. સંયોજન માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ નમૂનાઓ જોતી વખતે સ્ટેનિંગનો ઉપયોગ શા માટે થાય છે?
   • જવાબ: સ્ટેનિંગ નમૂનાના વિવિધ ભાગો વચ્ચેનો વિરોધાભાસ વધારે છે, જેનાથી ચોક્કસ રચનાઓ અથવા ઘટકો માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ વધુ દૃશ્યમાન બને છે.
8. સંયોજન માઇક્રોસ્કોપમાં "પારફોકલ" લેન્સ સિસ્ટમ શું છે?
   • જવાબ: પારફોકલ લેન્સ સિસ્ટમનો અર્થ એ છે કે જ્યારે એક ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ ફોકસમાં હોય છે, ત્યારે બીજા ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ પણ લગભગ ફોકસમાં હોય છે. તે નોંધપાત્ર રીફોકસિંગ વિના ઓબ્જેક્ટિવ લેન્સ વચ્ચે સ્વિચ કરવાનું સરળ બનાવે છે.
9. મોનોક્યુલર અને બાયનોક્યુલર કમ્પાઉન્ડ માઇક્રોસ્કોપ વચ્ચે શું તફાવત છે?
   • જવાબ: મોનોક્યુલર કમ્પાઉન્ડ માઈક્રોસ્કોપમાં જોવા માટે એક આઈપીસ હોય છે, જ્યારે બાયનોક્યુલર કમ્પાઉન્ડ માઈક્રોસ્કોપમાં બે આઈપીસ હોય છે, જે વધુ આરામદાયક જોવા અને ઊંડાણની ધારણા પૂરી પાડે છે.
10. સંયોજન માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ જોવામાં આવે ત્યારે નમૂનાને ખૂબ પાતળો કેમ હોવો જોઈએ?

• જવાબ: પાતળા નમૂનાથી વધુ પ્રકાશ પસાર થાય છે, જેના પરિણામે સ્પષ્ટ છબી મળે છે. વધુમાં, સૂક્ષ્મદર્શક યંત્રના ક્ષેત્રની મર્યાદિત ઊંડાઈને કારણે જાડા નમૂનાઓ તેમની ઊંડાઈ દરમ્યાન ધ્યાન કેન્દ્રિત ન પણ કરી શકે.